【摘要】：隨著煤層氣資源的開發(fā)利用在全世界范圍內(nèi)迅速展開,我國越來越認識到煤層氣資源的重要性。但是由于我國煤層氣開發(fā)利用起步較晚,煤層氣項目的技術經(jīng)濟評價工作沒有形成相對應的規(guī)范,尤其是對煤層氣井下鉆孔抽采項目的技術經(jīng)濟評價,目前僅有少量的的研究,而且研究的方法較為簡單。本文采用理論分析、數(shù)值模擬以及現(xiàn)場觀測等手段對煤層氣井下鉆孔抽采項目進行技術經(jīng)濟綜合評價進行了系統(tǒng)的研究,其主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下: (1)通過對煤層氣賦存狀態(tài)的分析研究,總結(jié)出煤層氣抽采的三個條件:資源量、煤儲層滲透能力和解吸能力。資源量是煤層氣開發(fā)的物質(zhì)保證,煤儲層滲透能力的大小是連接氣體賦存空間與外部環(huán)境的重要紐帶,而解吸能力的強弱反映出煤層氣抽采難易程度及抽采率的高低�？梢愿鶕�(jù)這些條件將影響井下煤層氣抽采的因素分為地質(zhì)因素和抽采因素兩個部分。 (2)分析各種影響因素對井下煤層氣的影響規(guī)律,利用MATLAB偏微分方程工具箱建立模型,研究得出抽采時間、抽采孔孔徑和抽采負壓對煤層氣抽采的影響規(guī)律:鉆孔抽采時間越長,煤層氣抽采量越高;隨時間的增加,瓦斯抽采流量不斷減少,孔徑越大,其煤層氣抽采量也越大;隨抽采負壓的增大,瓦斯的抽采量隨之增加。 (3)將各種影響因素作為輸入模型的基本參數(shù),采用以BP神經(jīng)網(wǎng)絡為主,以粗糙集理論和灰色理論為輔,研究三種預測理論的優(yōu)缺點以及模型的合理性,建立了基于粗糙集的灰色關聯(lián)分析的神經(jīng)網(wǎng)絡模型,簡稱CGB模型,并用實例對該模型進行驗證,其預測的準確度相對于灰色預測模型和BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型較高,運算速度較快。 (4)通過對井下煤層氣鉆孔抽采技術和經(jīng)濟狀況的研究分析,使用CGB預測模型預測其抽采率,根據(jù)抽采率計算得出各項經(jīng)濟評價指標,并采用模糊評價法和層次結(jié)構(gòu)分析法相結(jié)合,對三種井下煤層氣抽采技術方案進行技術和經(jīng)濟的綜合評價,能夠得到使用各種抽采技術方案在進行井下煤層氣抽采時各自的優(yōu)劣。 (5)根據(jù)月亮田煤礦1126工作面現(xiàn)場的地質(zhì)資料情況,采用模糊數(shù)學評價和層次結(jié)構(gòu)分析法對三種抽采技術方案進行綜合評價,得出本煤層鉆孔抽采技術方案是最佳的抽采技術方案,將抽采18月后的統(tǒng)計數(shù)據(jù)與CGB模型預測的抽采率進行比較,得出CGB模型對1126工作面煤層氣抽采率的預測是較為準確的,根據(jù)預測抽采率進行的一系列的技術經(jīng)濟評價對現(xiàn)場具有參考價值。
【學位授予單位】：湖南科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：TE322;F426.21
【圖文】：

孔內(nèi)平衡壓力，MPa；的平方，MPa2。定其邊界條件為：20，121 1|r RP P p== = ， | 0x lp x= = 測得的一組瓦斯抽采鉆孔基本參數(shù)為參考4.26 (m3/(m3·MPa1/2))，P0=1.67 MPa。為了及抽采負壓對抽采的影響，本次模擬了m 在抽采負壓為 100KPa 時和鉆孔直徑為 00KPa 下的狀況并與測試鉆孔進行了對比。微分方程工具箱對其進行網(wǎng)格的劃分和加抽采鉆孔網(wǎng)格劃分圖。

Fig.2.7 Effect of drainage pressure on pressure gas flow○3 抽采負壓對煤層氣抽采的影響圖2.7表示0.2m孔徑的鉆孔分別在50KPa、80KPa、100KPa的負壓下，抽采時間為800天時，形成的煤層瓦斯壓力分布圖。從圖中可知：0.2m鉆孔在50KPa、80KPa、100KPa抽放負壓下的有效半徑，隨著負壓的增加，有效抽放半徑略有增加；但都在0.3~0.4m之間，增量不大。由此表明抽采負壓越大其有效半徑越大，但是在低滲透率下其影響并不明顯。圖2.8表示0.2m孔徑的鉆孔在不同的抽采負壓下對瓦斯流量的影響。圖中表明隨抽采負壓的增大，瓦斯的抽采量也就越大。因此在設備允許的條件下，應加大抽采負壓。01020304050607080900 10 20 30 40時間(d)斯瓦量流(L/m.d

圖 3.5 CGB 預測模型訓練結(jié)果Fig.3.5 CGB prediction model training results圖 3.6 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡預測模型訓練結(jié)果Fig.3.6 BP prediction model prior to training results圖 3.5 和圖 3.6 的訓練結(jié)果對比，可以看出經(jīng)過改進后的 C

【參考文獻】

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1 鄭曉華;鄭愛華;許家林;;陽泉礦區(qū)瓦斯開采顯性經(jīng)濟效益研究[J];財會通訊;2010年11期

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本文編號：2794462